Amikor egy anyag olvad vagy elpárolog, akkor bizonyos mennyiségű anyagot abszorbeál forró hívás látens fúziós hő vagy látens párolgási hő, esettől függően . A látens hő, bármi is legyen, rejtve marad, de létezik, annak ellenére, hogy a hő nem nő hőfok, mivel amíg az anyag olvadása vagy párolgása tart, változást nem regisztrálunk.
E fogalmak megértéséhez nagyon jól ismernie kell a különbséget hő és hőmérséklet .
Míg érzékelhető hő olyan anyag, amely egy anyaghoz juttatva megemeli annak hőmérsékletét.
 |
| Hő: az energia egy formája. |
A tapasztalatok azt mutatják hőmennyiség egy test által átvett (vagy átvitt), egyenesen arányos a tömegével és a tapasztalt hőmérséklet-növekedéssel (vagy csökkenéssel).
Q = m · Ce · · (Tf-Ti)
Egyszerűbb szavakkal a hőmennyiség a test által kapott vagy átadott e képlet segítségével számoljuk ki, amelyben m a tömeg, EC a fajlagos hő, Ön a kezdeti hőmérséklet és Tf a végső hőmérséklet. Ezért Tf „Ti = О” T (hőmérséklet-változás).
Ha Ti> Tf a test feladja a hőt Q 0
Meghatározza fajlagos hő (Ce) mint az a hőmennyiség, amelyet egy gramm anyaghoz kell juttatni, hogy a hőmérsékletet egy Celsius-fokkal megemelje. A víz adott esetben EC 1 cal/g értékű C Гі 4 186 J.
(Lásd egyes anyagok fajlagos hő táblázatát)
A fajlagos hő a fenti egyenletből vezethető le. Ha kitisztul EC az eredmény:
Látens fúziós hő
A víz fizikai állapotának ezen változásához szükséges hőmennyiséget a hőmérséklet változása nélkül nevezzük látens fúziós hő Vagy egyszerűen az fúzió hője a víz.
Ez azt jelenti, hogy ha egy 6 ° C hőmérsékletű fagyasztóból kiveszünk egy 100 gramm tömegű jégdarabot, és kitesszük a szabadba, a környezetben meglévő hő megemeli a jég, és amikor eléri a 0 ° C-ot, és továbbra is hőt kap, olvadni kezd.
Ettől a pillanattól kezdve az összes kapott hőt felhasználják a jégtömeg folyékony vízzé történő átalakítására. Mivel minden grammhoz 80 kalóriára van szükség (lásd a táblázatot), a teljes olvadáshoz 8000 kalóriát kell kapnia a környezettől. Amikor ez megtörténik, a víz továbbra is 0 ° C-on lesz, és hőmérséklete csak akkor emelkedik, ha továbbra is hőt kap, amíg meg nem egyezik a hőmérsékletével a környezettel.
Az egyes anyagok fúziós hője
A vonatkozó számításokat a következő képletekkel végezzük:
Hol О »f = látens fúziós hő, cal/grammban.
Q = kalóriában szolgáltatott hő.
m = az anyag tömege grammban.
A következő táblázatban néhány látens fúziós hőértéket adunk meg a különböző anyagokra.
Anyag О » F cal/gr.
Víz В В В В В В В В ф 80 В В В В В В В 80
Vas Vasalat В В В 6
Réz: В В В В В В В В В 42 42
Ezüst В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 21
Platina В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 27
Arany. В В В В В В В 16
Higany. В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 8, 8
Ólom В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 5.9
| Látens fúziós hő vízhez: 80 cal/g. |
A látens szilárdulási hő
Mivel a fúzió ellentéte a megszilárdulás vagy a fagyás, az anyag megolvadásához szükséges hőmennyiség megegyezik azzal, amit megszilárdulva hoz létre.
Ezért egy anyag vonatkozásában a látens fúziós hő megegyezik a megszilárdulás vagy a fagyás látens hőjével.
1. Feladat
Számítsa ki a szükséges hőmennyiséget, hogy 100 gramm jeget 15 ° C-os hőmérsékleten 0 ° C-os vízzé alakítson.
Annak érdekében, hogy a jég megemelje hőmérsékletét 15 ° C-ról 0 ° C olvadáspontra, olyan hőmennyiségre van szükség, amelyet az egyenlet kiszámít
Q = m Ce О ”T.
Q = szükséges hő (kalóriában)
EC = Fajlagos hő (cal/C grafikonban)
О ”T = hőmérsékletváltozásВ vagy Tf „Ti (C fokban)
Q 1 = 100 g x 0,50 cal/gr ° C x 15 ° C = 750 kalória.
Ezután, hogy a jég megolvadjon és 0 ° C-on legyen vize, alkalmazzuk az egyenletet
Q = mО »f (a víz látens fúziós hője a fenti táblázat szerint 80 cal/g), akkor:
Q 2 = 100 gr x 80 cal/gr = 8000 cal
Így a teljes szükséges hő:
Q 1 + Q 2 = 750 kal + 8000 kal = 8750 kalória.
Látens párolgási hő
Adott nyomáson az összes felmelegített folyadék fix hőmérsékleten forral fel, ami annak áll forráspont . Ez a folyadékba juttatott hőtől függetlenül állandó marad, mert ha nagyobb mennyiségű hőt viszünk rá, akkor nagyobb buborékok szabadulnak fel a folyadék hőmérsékletének változása nélkül.
Forrás esetén a folyadékban bőséges buborékok képződnek, amelyek a felszínre emelkedve gőzt adnak ki.
Ha folytatja a forrásban lévő folyadék melegítését, a hőmérséklet már nem emelkedik, ez csökkenti a folyadék mennyiségét és növeli a gőz mennyiségét.
A forrásban lévő folyadék és a gőz hőmérsékletének mérésekor megfigyelhető, hogy mindkét állapotnak ugyanaz a hőmérséklete; vagyis; termodinamikai egyensúlyban léteznek együtt.
Normál nyomáson (1 atm = 760 Hgmm) a víz forr (forral) és a gőz 100 ° C-on kondenzálódik, ezen a hőmérsékleten ún. forráspontja a víz . Ha azt szeretné, hogy a víz folyadékból gőzzé váljon, vagy fordítva, anélkül, hogy megváltoztatná a hőmérsékletét, minden grammra 540 kalória cserére van szükség. Ezt a hőváltozást, amely szükséges az állapot változó hőmérséklet nélküli megváltoztatásához látens párolgási hő vizet vagy egyszerűen párolgási hő.
Definíció szerint az anyag látens párolgási hője az a hőmennyiség, amely szükséges ahhoz, hogy 1 gramm forrásban lévő folyadékot 1 gramm gőzzé változtasson, állandó hőmérsékleten tartva .
A vonatkozó számításokat a következő képletekkel végezzük:
О »v = látens párolgási hő, cal/g
Q = kalóriában szolgáltatott hő
m = az anyag tömege grammban.
Ennek ellentéte párolgás az a páralecsapódás, az anyag elpárologtatásához szükséges hőmennyiség megegyezik a kondenzálódáskor leadott hőmennyiséggel, ezért mindkettőben a látens kondenzációs hő megegyezik a látens párolgási hővel az említett anyagra.
Az alábbi táblázat néhány anyag rejtett párolgási hőjének értékeit tartalmazza.
Egyes anyagok látens párolgási hője
Anyag О » v cal/gr
Víz 540 Víz
Nitrogén: 48, 48, 48, 48
A hélium
Levegő-levegő
Higany - 65 - Merkúr
Etil-alkohol В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 204
Brómmal
2. gyakorlat
Számítsa ki a szükséges hőmennyiséget, hogy 100 gramm jeget 0 ° C-on 130 ° C-on gőzzé változtasson.
Ahhoz, hogy a jég hőmérsékletét 10 ° C-ról 0 ° C olvadáspontra emelje, a következő hőmennyiségre van szüksége:
Q 1 = m CeО ”T = 100 g x 0,50 cal/gr ° C x 10 ° C = 500 kal .
Ezután az egyenlet a jég megolvadásához és 0 ° C-os vízigényéhez szükséges hő kiszámításához
Q 2 = 100 gr x 80 cal/gr = 8000 cal.